[發明專利]形成金屬互連的方法

在審

• 申請號: 202110558603.3
• 申請日: 2015-11-27
• 公開（公告）號: CN113299600A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 彭兆賢;呂志偉;李明翰;眭曉林
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L23/522;H01L23/528;H01L23/532
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 李春秀

1.一種方法，其包括：

在包含第一導電特征的襯底上方形成介電層；

在所述介電層中形成渠道，所述渠道在其上部部分中具有第一寬度且在其下部部分中具有第二寬度，其中所述第一寬度大于所述第二寬度；

在所述渠道中形成第一阻障層，其中所述第一阻障層具有沿著所述渠道的側壁安置的第一部分和安置在所述渠道的底部上方的第二部分；

應用非等向性等離子處理以將所述第一阻障層的所述第二部分轉換成第二阻障層；

在沿著所述渠道的側壁安置所述第一阻障層的所述第一部分時移除所述第二阻障層并暴露所述第一導電特征的頂部表面，其中移除所述第二阻障層包含執行選擇性蝕刻以使得蝕刻過程蝕刻所述第二阻障層而不實質上蝕刻所述第一阻障層的所述第一部分和所述第一導電特征；

在所述渠道的所述下部部分中形成第二導電特征的通路金屬，其中所述通路金屬與所述第一導電特征的所述頂部表面物理接觸；

在所述通路金屬上與所述渠道的所述上部部分中沉積第三阻障層，其中所述第三阻障層具有沿著所述第一阻障層的所述第一部分安置的第三部分和安置在所述介電層上方的第四部分；以及

在所述通路金屬上與所述渠道的所述上部部分中的所述第三阻障層上方形成所述第二導電特征的金屬層，其中所述第三阻障層的所述第三部分同時物理接觸所述第一阻障層的所述第一部分和所述金屬層，所述第三阻障層的所述第四部分同時物理接觸所述介電層和所述金屬層。

2.根據權利要求1所述的方法，其中在所述介電層中形成所述渠道包含通過第一過程形成所述渠道的所述上部部分和通過第二過程形成所述渠道的所述下部部分。

3.根據權利要求1所述的方法，其中所述第一阻障層的所述第二部分由TaON形成，并且

其中應用所述非等向性等離子處理以將所述第一阻障層的所述第二部分轉換成所述第二阻障層包含使用蝕刻劑氣體—氫氣和氮氣應用所述非等向性等離子處理以將所述第一阻障層的所述第二部分轉換成TaN阻障層。

4.根據權利要求1所述的方法，其中所述第二導電特征的所述金屬層與所述第二導電特征的所述通路金屬之間包含所述第三阻障層。

5.根據權利要求1所述的方法，其中在所述渠道中形成所述第一阻障層包含在所述渠道中形成第四阻障層和應用等向性等離子處理以將所述第四阻障層轉換成所述第一阻障層。

6.一種方法，其包括：

在安置于襯底上的第一導電特征上方形成介電層；

在所述介電層中形成渠道，其中所述渠道在其上部部分中具有第一寬度且在其下部部分中具有第二寬度，其中所述第一寬度大于所述第二寬度，其中所述第一導電特征暴露在所述渠道內；

在所述渠道中形成第一阻障層，其中所述第一阻障層的第一部分沿著由所述介電層界定的所述渠道的側壁表面形成，且所述第一阻障層的第二部分沿著所述渠道的所述上部部分的第一底部表面和由所述第一導電特征界定的所述渠道的所述下部部分的第二底部表面形成；

應用非等向性等離子處理以將所述第一阻障層的所述第二部分轉換成第二阻障層，其中所述第二阻障層由不同于所述第一阻障層的材料形成；

在沿著所述渠道的側壁安置所述第一阻障層的所述第一部分時移除所述第二阻障層并暴露所述第一導電特征的頂部表面，其中移除所述第二阻障層包含執行選擇性蝕刻以使得蝕刻過程蝕刻所述第二阻障層而不實質上蝕刻所述第一阻障層的所述第一部分和所述第一導電特征；

在所述渠道的所述下部部分中形成第二導電特征的通路金屬，其中所述通路金屬的底部表面與所述第一導電特征的所述頂部表面物理接觸；

在所述通路金屬上與所述渠道的所述上部部分中沉積第三阻障層，其中所述通路金屬的頂部表面與所述第三阻障層物理接觸，所述第三阻障層具有沿著所述第一阻障層的所述第一部分安置的第三部分和安置在所述介電層上方的第四部分；以及

在所述通路金屬上與所述渠道的所述上部部分中的所述第三阻障層上方形成所述第二導電特征的金屬層，其中所述第三阻障層的所述第三部分同時物理接觸所述第一阻障層的所述第一部分和所述金屬層，所述第三阻障層的所述第四部分同時物理接觸所述介電層和所述金屬層。